स्थिरता
जीवित इमारतें: स्वच्छ शहरों के लिए बैक्टीरिया कंक्रीट
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ईटीएच ज़्यूरिख के वैज्ञानिकों ने सायनोबैक्टीरिया युक्त ऐसा जीवित पदार्थ बनाया है जिसे 3D प्रिंट किया जा सकता है और जो कार्बन डाइऑक्साइड बाँधता है। Nature Communications में प्रकाशित अध्ययन पानी वाले पॉलिमर हाइड्रोजेल के बारे में है, साधारण संरचनात्मक कंक्रीट में बैक्टीरिया मिलाने के बारे में नहीं। सामग्री की प्रयोगशाला में जाँच हुई और वास्तुकला प्रदर्शनी में प्रदर्शन हुआ है; इमारत के भार-वहन वाले हिस्से के रूप में इसे प्रमाणित नहीं किया गया।
कार्बन बाँधने के दो तरीके
सायनोबैक्टीरिया प्रकाश-संश्लेषण से कार्बन को जैविक पदार्थ में बदलते हैं। वे अघुलनशील कार्बोनेट खनिज बनने में भी सहायता करते हैं। खनिज, जैविक पदार्थ के मुकाबले कार्बन को अधिक स्थिर रूप में रख सकता है और हाइड्रोजेल को कुछ कठोरता देता है। दोनों प्रक्रियाओं का संयोजन इस शोध का मुख्य विषय है।
सामग्री कैसे तैयार की गई?
शोधकर्ताओं ने Synechococcus PCC 7002 को Pluronic F-127 पर आधारित प्रिंट करने योग्य हाइड्रोजेल में रखा। छपी हुई संरचना में प्रकाश और पोषक पदार्थ कोशिकाओं तक पहुँचने चाहिए; जेल को प्रकाश से स्थिर किया गया। प्रयोग समुद्री पानी जैसे घोल में हुआ, जिसमें कार्बोनेट बनने के लिए आवश्यक आयन मौजूद थे। इसलिए यह कहना गलत होगा कि पदार्थ हर परिस्थिति में पानी, रोशनी या देखभाल के बिना काम करता है।
मापा गया परिणाम
शोधपत्र के अनुसार 30 दिनों में प्रति ग्राम हाइड्रोजेल 2.2 ± 0.9 मिलीग्राम CO₂ और 400 दिनों में 26 ± 7 मिलीग्राम CO₂ बाँधी गई। प्रयोग की परिस्थितियों में बैक्टीरिया एक वर्ष से अधिक सक्रिय रहे। यह सामग्री की प्रयोगशाला दर है; इससे पूरी इमारत के कुल उत्सर्जन के ऋणात्मक होने का प्रमाण नहीं मिलता।
वेनिस आर्किटेक्चर बिएनाले में छपे हिस्सों से पेड़ के तने जैसी दो संरचनाएँ प्रदर्शित की गईं। ईटीएच ज़्यूरिख के अनुसार उपयुक्त परिस्थितियों में हर संरचना साल भर में 18 किलोग्राम तक CO₂ बाँध सकती है। यह संभावित क्षमता का अनुमान है, किसी उपयोग में आ रही इमारत का दीर्घकालीन मापा गया नतीजा नहीं। स्थापना की रोज़ निगरानी और देखभाल हुई।
संभावनाएँ और सीमाएँ
भविष्य में ऐसा जीवित हाइड्रोजेल इमारतों की सतहों या अन्य कार्बन-बाँधने वाली प्रणालियों का पूरक हो सकता है। बड़े स्तर पर इस्तेमाल से पहले टिकाऊपन, रखरखाव, पानी की जरूरत, संरचनात्मक सुरक्षा और पूरे जीवनचक्र का उत्सर्जन जाँचना होगा। अध्ययन यह नहीं दिखाता कि सामग्री भार-वहन वाले कंक्रीट का स्थान ले सकती है या शहरों का प्रदूषण समाप्त कर देगी।
Bloom Energy ऊर्जा क्षेत्र में काम करती है, लेकिन उसे इस ईटीएच अध्ययन का विकासकर्ता नहीं बताया गया। शोध से उसके राजस्व या शेयर मूल्य का सीधे अनुमान नहीं निकलता।
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निष्कर्ष
3D-प्रिंट किया गया सायनोबैक्टीरिया हाइड्रोजेल प्रयोग में जैविक पदार्थ और खनिज, दोनों रूपों में कार्बन बाँधता रहा। वास्तुकला में उसका उपयोग अभी शोध और प्रदर्शन के चरण में है।
